丝素蛋白改性PLGA载药微球的制备及体外表征.doc

丝素蛋白改性PLGA载药微球的制备及体外表征研究目的牙齿拔除后由于牙槽骨不可逆的吸收导致牙槽嵴萎缩,给种植和美学修复带来挑战,目前对拔牙后牙槽嵴萎缩的主要预防措施是基于引导组织再生的拔牙位点保存技术^[1,2]。拔牙位点保存技术中,常用骨替代材料包括合双相磷酸钙陶瓷、磷酸三钙骨水泥、硼酸盐生物玻璃以及合成高分子材料等。其中高分子材料主要为具有良好生物相容性和生物可降解性的乳酸基材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）。在骨替代材料中,PLGA不但可以作为生物支架材料应用于骨质缺损的修复,同时也可以作为药物载体应用于局部给药系统中。以PLGA为载体负载具有骨诱导活性药物,如辛伐他汀等,可实现促进骨重建及新骨生成的功能。然而,单纯PLGA载药微球内的药物在药物释放期间存在突释现象,同时载药微球表面疏水性较强、缺乏成骨过程相应的生物信号分子及功能基团,不利于细胞的粘附与增殖;此外,聚乳酸相关材料的降解产物呈明显酸性,易造成骨缺损周围组织无菌性炎症的发生。以上问题均影响PLGA载药微球的临床应用效果^[3,4]。因而如何对PLGA载药微球进行表面改性,抑制突释,改良其理化性质及细胞粘附能力,成为目前相关研究的热点之一^[5,6]。丝素蛋白作为一种天然蛋白,具有良好的生物相容性及降解性,并且具备良好的亲水能力,以丝素蛋白为主要材料制备的外科缝线等材料目前已广泛应用于临床,获得了良好效果^[7]。研究表明丝素蛋白与PLGA支架材料相复合,不但可以改善PLGA支架的表面性状,同时还可以增强其机械性能,并中和酸性降解产物,减小无菌性炎症的发生^[3]。本研究即旨在将丝素蛋白膜复合于载辛伐他汀PLGA微球表面,以期赋予载药微球亲水能力,同时抑制其药物突释,并且延长其降解时间,从而在拔牙位点保存中获得更好的应用效果。1.材料与方法利用单乳-溶剂挥发法合成不同载药量及包封率的载辛伐他汀PLGA缓释微球,并筛选出最佳载药量及包封率的载药微球。将该载药微球分别通过层层自组装法（LbL）、去溶剂法及单纯戊二醛交联法进行丝素蛋白表面改性。通过扫描电镜（SEM）、红外光谱、X射线衍射（XRD）等方法进行体外表征,系统考察载辛伐他汀PLGA微球在丝素蛋白改性过程中,不同孵育体系对其性状的影响,并探讨丝素蛋白改性前后,载药微球体外释放模式,观察其降解形态。2.结果与讨论1)通过乳化-溶剂挥发法所得PLGA空白微球表面较光滑、圆整,部分微球表面可见均匀分布的凹陷;辛伐他汀原药粉末为大小不均一的棒状晶体。统计分析得空白微球粒径介于6.8²9.3μm之间,平均粒径为15.3μm,辛伐他汀晶体平均宽度为4.7μm之间,平均长度为13.2μm。2)载药微球载药量介于4.05%-16.98%之间,较高载药量微球表面可见部分辛伐他汀药物结晶。3)传统去溶剂及LbL方法改性后,载药微球内部辛伐他汀溶出,PLGA微球表面塌陷,微球结构被破坏;单纯使用低浓度戊二醛交联,最终得到表面光滑无粘连,粒径均一的丝素蛋白改性载药微球。改性后微球粒径分布于5μm-36μm之间,呈正态分布,平均粒径为16.4μm。4)通过红外光谱等方法进行体外表征,丝素蛋白改性载药微球可见于1626cm^-1有特征吸收峰。5)体外释放实验,丝素蛋白改性载药微球释放速率最为缓慢,24h累计释放率37%。明显优于非改性微球。6)随着降解时间延长,非改性载药微球表面及内部出现孔洞,逐步形成空壳状;丝素蛋白改性载药微球表面出现褶皱,随着缓释时间的加长,褶皱出现向心性加深。3.结论传统去溶剂及LbL方法不能得到完整改性微球,大部分微球残缺塌陷;应用戊二醛交联的方法,能够获得完整的、表面光滑无粘连、形态均一的载辛伐他汀丝素蛋白改性PLGA缓释微球。丝素蛋白改性载药微球释放模式优于非改性载药微球,明显抑制了突释行为,延缓了释放时间,降解过程中微球形态亦存在明显差异。丝素蛋白改性PLGA载药微球在口腔局部给药应用方面具有潜在研究价值。